小華同學用有掛鉤的塑料吸盤來“估測大氣壓的值”,他設計的實驗方案是:將蘸水的吸盤按在平滑的玻璃板上,擠出里面的空氣,按住玻璃板,用彈簧測力計鉤著吸盤上的掛鉤,緩慢往上拉,記錄吸盤剛剛脫離玻璃板時彈簧測力計的讀數(shù),再測量出吸盤與玻璃板的接觸面積,即可算出大氣壓的值,如圖所示.實驗室提供的器材是:量程為10N的彈簧測力計1只,底面積為3cm
2的吸盤,平滑玻璃板.實驗時,他發(fā)現(xiàn)當彈簧測力計拉至讀數(shù)最大時,吸盤仍未脫離玻璃板,實驗室又沒有量程更大的彈簧測力計,他認為可運用其他器材結合所學物理知識來解決這一問題.
(1)請設計兩種不同的實驗方案,要求:先確定所需的器材(除量程為10N的彈簧測力計1只、底面積為3cm
2的吸盤和平滑的玻璃板外),再簡要說明你是如何運用物理知識解決這一問題的?(不增加彈簧測力計的個數(shù))
[方案一]器材:
輕質杠桿,細繩,鐵架臺
輕質杠桿,細繩,鐵架臺
;說明:
利用省力杠桿,在一端用量程較小的彈簧測力計的拉力,在另一邊可獲得較大的拉吸盤的力
利用省力杠桿,在一端用量程較小的彈簧測力計的拉力,在另一邊可獲得較大的拉吸盤的力
[方案二]器材:
定滑輪,鉤碼,細繩,鐵架臺
定滑輪,鉤碼,細繩,鐵架臺
;說明:
用鉤碼作為配重,利用鉤碼的重力來增加對吸盤的拉力
用鉤碼作為配重,利用鉤碼的重力來增加對吸盤的拉力
(2)該實驗只能粗略測出大氣壓的值,結果并不精確,請指出你所設計的方案中產生誤差的主要原因有哪些?(寫出2點即可)
①
方案一中:吸盤中排氣不清(或有少量空氣)、氣密性不好、吸盤脫離玻璃板時彈簧測力計的讀數(shù)不準確、彈簧測力計自身有重力、杠桿有自重且杠桿重心不在懸點正下方等
方案一中:吸盤中排氣不清(或有少量空氣)、氣密性不好、吸盤脫離玻璃板時彈簧測力計的讀數(shù)不準確、彈簧測力計自身有重力、杠桿有自重且杠桿重心不在懸點正下方等
;
②
方案二:吸盤中排氣不清(或有少量空氣)、氣密性不好、吸盤脫離玻璃板時彈簧測力計的讀數(shù)不準確、彈簧測力計自身有重力、滑輪與軸間有摩擦等
方案二:吸盤中排氣不清(或有少量空氣)、氣密性不好、吸盤脫離玻璃板時彈簧測力計的讀數(shù)不準確、彈簧測力計自身有重力、滑輪與軸間有摩擦等
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